一次性血鉛電化學(xué)傳感器的研究

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摘要 鉛是一種重金屬元素，在體內(nèi)的血鉛濃度應(yīng)為零，它對(duì)人體無(wú)任何生理益處。隨著環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，鉛會(huì)通過(guò)食物鏈、水、空氣等途徑進(jìn)入人體，對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)等產(chǎn)生危害，尤其是中樞神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)兒童的影響更為嚴(yán)重，因此普及血鉛檢測(cè)和提高血鉛檢測(cè)的準(zhǔn)確率，對(duì)降低國(guó)民血鉛水平有重要的意義。
生物傳感器涉及化學(xué)、生物、物理、電子等，是一個(gè)多學(xué)科交叉的綜合領(lǐng)域。作為生物傳感器的一個(gè)分支，電化學(xué)生物傳感器能將生化信息轉(zhuǎn)換為電信息，其信號(hào)輸出方式有電流、電壓等。由于基于電化學(xué)生物傳感器的便攜式檢測(cè)儀能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，從而具有廣闊的發(fā)展前景。
目前測(cè)量血鉛的方法有很多，主要有微分電位菮@齜?、阳极菮@齜卜?、石墨炉原子吸收桂Q追ā⒋車(chē)牡緇Х椒ǖ?。本文阐数r諭庋觳饉捎玫姆椒ㄑУ南腫匆約跋啾冉賢嚳椒ㄑШ筒煌嚳椒ㄑВ捎靡淮渦緣緇Т釁骷觳庋Ρ苊庋窘徊嫖廴荊芄蛔既貳踩?、枷l?、繝F俚丶觳飭俅布煅櫸治鮒副輳殺究煽?，螉Y淥鈉罰勻頌搴突肪澄薅撾廴荊扌璨僮魅嗽倍ㄖ票曜記擼觳庀薹段�10-650μg/L，并且能源消耗極小，符合節(jié)能大趨勢(shì)。
本課題研究的一次性電化學(xué)傳感器采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)，使電化學(xué)生物傳感器逐漸向小型化發(fā)展，檢測(cè)儀越來(lái)越便攜，在科室、病房、實(shí)驗(yàn)室等均可做即時(shí)檢測(cè)（POCT）。利用絲網(wǎng)印刷一次性電化學(xué)傳感器的微分電位菮@齜�(DPSA)對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)牛全血中的鉛成分進(jìn)行分析，其結(jié)果具有良好的準(zhǔn)確性。
關(guān)鍵詞：血鉛 血鉛檢測(cè)方法 一次性電化學(xué)傳感器


Study on disposable blood lead electrochemical sensors
Abstract Lead is a kind of heavy metal, whose concentration should be zero in blood. It has no physiological benefits to human body. With the increasingly serious environmental pollution, Lead can enter the body through the food chain, soil, water, air and other ways, which is harmful to nerve system, blood system, digestion system etc. especially for children, so it is meaningful to make blood lead test universal, which is important to reduce the whole blood lead level.
Biosensor, researchers around the world pay high attention to it and maintain a rapid growth trend, which involves chemistry, materials, biology, physics, electronics, information, etc. is an integrated multidisciplinary field of research. As a part of biosensor, the electrochemical biosensor can convert biochemical information to electrical information, its signal output current, voltage, potential, conductivity, electricity, etc. Since the portable electrochemical biosensor enables field testing, which has broad prospects for development.
There are many methods of measuring blood lead, mainly ZPP, DPSA, DPASV, Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry, ICP-MS, Hydride Generation Atomic Fluorescence Spectrometry, etc. This paper describes the current situation of domestic and blood lead testing methodology used and compared with similar methodologies and different types of methodologies, using disposable electrochemical sensors to detect blood lead measurements to avoid cross-contamination of samples can be accurate, safe, simple and rapid detection of clinical testing of the indicators.
Disposable electrochemical sensors of this research using screen printing technology, gradually to make electrochemical biosensor miniaturization and portability direction , easy to do POCT. SPE is based screen printing DPSA which makes the national standard bovine whole blood lead component analysis accuracy of the results is guaranteed.

Key words blood lead blood lead testing methods disposable electrochemical sensors


目 錄
第一章 引言 1
1.1 電化學(xué)傳感器的概述 1
1.2 血鉛檢測(cè)的臨床意義、研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 鉛的臨床意義 2
1.2.2 國(guó)內(nèi)外血鉛水平 3
1.3 本章小結(jié) 6
第二章 血鉛檢測(cè)的方法 8
2.1 檢測(cè)人體鉛含量的途徑 8
2.2 檢測(cè)血鉛的方法 8
2.2.1 原子吸收光譜法 8
2.2.2 電化學(xué)方法 11
2.2.3 等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS） 14
2.2.4 氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法（HG-AFS） 15
2.2.5 鋅原卟啉法（ZPP） 15
2.2.6 二硫腙比色法 15
2.3 本章小結(jié) 16
第三章 一次性血鉛電化學(xué)傳感器的構(gòu)造 17
3.1 電極的選擇 17
3.2 伏安曲線 20
3.3 本章小結(jié) 22
第四章 系統(tǒng)的硬件與軟件設(shè)計(jì) 23
4.1 系統(tǒng)的硬件組成及框圖 23
4.2 電極測(cè)量單元 25
4.3 本章小結(jié) 30
第五章 總結(jié)和展望 31
5.1 性能測(cè)試 31
5.1.1測(cè)量的準(zhǔn)確度 31
5.1.2測(cè)試的重復(fù)性 32
5.2 對(duì)比試驗(yàn)報(bào)告 32
5.3 總結(jié)和展望 34
致謝 36
參考文獻(xiàn) 37